柱塞式液壓缸由壓蓋、密封圈、導向套、柱塞和缸筒等零件組成。它只能實現一個方向的運動,回程靠重力、彈簧力或其他外力推動。 為了得到雙向運動,通常成對、反向布置使用。由於柱塞與導向套配合,可以保證良好的導向,故柱塞與缸筒內壁不接觸,因而缸筒內壁的精度要求很低,甚至可以不加工,工藝性好,成本低,特別適用於行程較長的場合。
柱塞缸的輸出速度和推力取決於柱塞端面的受壓面積。柱塞工作時總是受壓,因此應使其有足夠的剛度。柱塞重力較大,水平放置時容易因重力而下垂,造成密封件和導向件單邊磨損,故使用柱塞式液壓缸應儘量垂直放置。